1. Adquisición de matrices CRISPR :
Durante una invasión viral, las bacterias capturan e integran fragmentos cortos del ADN viral en su propio genoma. Estos fragmentos se conocen como protoespaciadores y se almacenan en loci específicos llamados matrices CRISPR. Cada protoespaciador está flanqueado por secuencias conservadas conocidas como repeticiones directas.
2. Transcripción y procesamiento de ARN CRISPR (crRNA) :
Las matrices CRISPR se transcriben en una molécula precursora de ARN CRISPR (pre-ARNcr). Este pre-crRNA es posteriormente procesado por las proteínas Cas, generando crRNA maduros que son cortos y contienen una secuencia específica complementaria al ADN o ARN viral invasor.
3. Orientación y escisión de ácidos nucleicos virales:
El ARNcr maduro se asocia con proteínas Cas específicas, formando un complejo de ribonucleoproteína. Este complejo actúa como guía molecular, dirigiendo las proteínas Cas al ADN o ARN viral invasor. Tras el reconocimiento de la secuencia complementaria, las proteínas Cas escinden y destruyen los ácidos nucleicos virales.
4. Memoria y Adaptación :
Los sistemas CRISPR-Cas exhiben memoria inmunológica. Una vez que se ha encontrado y derrotado un virus, la secuencia protoespaciadora de ese virus se integra en la matriz CRISPR del huésped, lo que le permite montar una defensa rápida y sólida contra infecciones posteriores por el mismo virus.
5. Tipos de sistemas CRISPR-Cas :
Existen diferentes tipos de sistemas CRISPR-Cas clasificados en seis tipos principales (Tipos I a VI) y otros subtipos. Cada tipo utiliza diferentes conjuntos de proteínas Cas y mecanismos para la selección y escisión de ácidos nucleicos.
6. Aplicaciones CRISPR-Cas9 en biotecnología :
El sistema CRISPR-Cas9, particularmente el tipo II, ha ganado una inmensa popularidad como herramienta versátil de edición de genes en biotecnología. Al explotar su capacidad para apuntar a secuencias de ADN específicas, CRISPR-Cas9 permite modificaciones precisas de los genomas para diversas aplicaciones terapéuticas y de investigación.
En conclusión, los sistemas CRISPR-Cas representan un sorprendente e intrincado mecanismo de defensa desarrollado por poblaciones bacterianas para combatir las invasiones virales. Estos sistemas proporcionan una inmunidad adaptativa y hereditaria, protegiendo a las bacterias de infecciones virales a lo largo de generaciones. Además, las aplicaciones de la tecnología CRISPR-Cas en biotecnología han revolucionado la ingeniería genética y tienen un enorme potencial para futuros avances científicos e intervenciones terapéuticas.
